(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向アクセス認証の方法において、
第３のエンティティにより予めセットアップされるシステムパラメータにしたがって、第２のエンティティにより、第１のエンティティに認証要求およびキー分配パケットを送り、前記第１のエンティティにより、前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるとき、前記第１のエンティティにより、認証およびキー応答パケットを発生させ、前記第１のエンティティにより、前記第２のエンティティに前記認証およびキー応答パケットを送り、前記第２のエンティティにより、前記認証およびキー応答パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証およびキー応答パケットが有効であるとき、前記第２のエンティティにより、認証およびキー確認パケットを発生させ、前記第２のエンティティにより、前記第１のエンティティに前記認証およびキー確認パケットを送り、前記第１のエンティティにより、前記認証およびキー確認パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証およびキー確認パケットが有効であるとき、前記一方向アクセス認証が成功し、キーが合意マスターキーとしての役割を果たすことを決定することとを含むことを特徴とし、
前記第１のエンティティにより、前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することは、
前記認証要求およびキー分配パケットのシークレットデータＳＤａｔａフィールドと前記第１のエンティティのプライベートキーとを使用することにより、前記認証要求およびキー分配パケットのキー暗号文ＣＫｅｙフィールドから、解読キーと完全性チェックキーとを取得することと、
前記完全性チェックキーを使用することにより、第２のメッセージ完全性チェックコードを取得することと、
前記第２のメッセージ完全性チェックコードと、前記認証要求およびキー分配パケット中の第１のメッセージ完全性チェックコードとが同一であるか否かを決定することとを含み、
前記キー暗号文ＣＫｅｙフィールドは、前記第２のエンティティにより前記第１のエンティティに送られる、キーの暗号文をカプセル化している方法。
【請求項２】
前記第１のエンティティにより、前記認証およびキー確認パケットの有効性を照合することは、
前記認証およびキー確認パケット中の、前記第２のエンティティにより使用される第１の乱数が、前記第１のエンティティにより発生された乱数であるか否かを決定することと、前記第１の乱数が、前記第１のエンティティにより発生された乱数であると決定されたとき、前記認証およびキー確認パケット中の第３のメッセージ完全性チェックコードが有効であるか否かを決定することとを含む請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記第１のエンティティは、電子タグまたは移動体端末である請求項１または２のいずれか１項記載の方法。
【請求項４】
前記第２のエンティティは、リーダ、アクセスポイント、または、基地局である請求項１または２のいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
一方向アクセス認証の方法において、
第３のエンティティにより予めセットアップされるシステムパラメータにしたがって、第２のエンティティにより、第１のエンティティに認証要求およびキー分配パケットを送り、前記第１のエンティティにより、前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるとき、前記第１のエンティティにより、認証およびキー応答パケットを発生させ、前記第１のエンティティにより、前記第２のエンティティに前記認証およびキー応答パケットを送り、前記第２のエンティティにより、前記認証およびキー応答パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証およびキー応答パケットが有効であるとき、前記第２のエンティティにより、前記第３のエンティティに識別子認証要求パケットを送り、前記第３のエンティティにより、前記第１のエンティティの識別子の有効性を照合し、前記第３のエンティティにより、前記第２のエンティティに識別子認証応答パケットを送ることと、
前記識別子認証応答パケットにしたがって、前記第２のエンティティにより、前記第１のエンティティの識別子が正しいか否かを照合することと、
前記第１のエンティティの識別子が正しいとき、前記第２のエンティティにより、認証およびキー確認パケットを発生させ、前記第２のエンティティにより、前記第１のエンティティに前記認証およびキー確認パケットを送り、前記第１のエンティティにより、前記認証およびキー確認パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証およびキー確認パケットが有効であるとき、前記一方向アクセス認証が成功し、キーが合意マスターキーとしての役割を果たすことを決定することとを含むことを特徴とし、
前記第１のエンティティにより、前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することは、
前記認証要求およびキー分配パケットのシークレットデータＳＤａｔａフィールドと前記第１のエンティティのプライベートキーとを使用することにより、前記認証要求およびキー分配パケットのキー暗号文ＣＫｅｙフィールドから、解読キーと完全性チェックキーとを取得することと、
前記完全性チェックキーを使用することにより、第２のメッセージ完全性チェックコードを取得することと、
前記第２のメッセージ完全性チェックコードと、前記認証要求およびキー分配パケット中の第１のメッセージ完全性チェックコードとが同一であるか否かを決定することとを含み、
前記キー暗号文ＣＫｅｙフィールドは、前記第２のエンティティにより前記第１のエンティティに送られる、キーの暗号文をカプセル化している方法。
【請求項６】
前記第１のエンティティにより、前記認証およびキー確認パケットが有効であるか否かを照合することは、
前記認証およびキー確認パケット中の、前記第２のエンティティにより使用される第１の乱数が、前記第１のエンティティにより発生された乱数であるか否かを決定することと、前記第１の乱数が、前記第１のエンティティにより発生された乱数であると決定されたとき、前記認証およびキー確認パケット中の第３のメッセージ完全性チェックコードが有効であるか否かを決定することとを含む請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記第１のエンティティは、電子タグまたは移動体端末である請求項５または６のいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
前記第２のエンティティは、リーダ、アクセスポイント、または、基地局である請求項５または６のいずれか１項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【優先権の主張】
【０００１】
本出願は、「一方向アクセス認証の方法」と題する２００７年１１月８日に中国特許庁に出願され、その内容が全文、参照によりここに組み込まれている中国特許出願第２００７１００１９０２３．７号に対して優先権を主張する。
【発明の分野】
【０００２】
本出願は、ワイヤレス通信技術分野に関連しており、具体的には、一方向アクセス認証の方法に関連している。
【発明の背景】
【０００３】
無線周波数識別（ＲＦＩＤ）の安全な通信に先駆けて、ＲＦＩＤリーダとＲＦＩＤ電子タグとの間の、セキュリティ認証とキー合意の問題を効率的に解決することが不可欠である。ＲＦＩＤでは、電子タグのパフォーマンスが低く、いくつかのアプリケーションシナリオでの計算および通信の能力が弱いので、こうしたシナリオでは、電子タグ上で一方向認証を行うことだけが必要とされる。このようなことから、ワイヤレスネットワークのいくつかの特別なアプリケーションシナリオにおいて、ネットワークアクセスポイントまたは基地局は、移動体端末のみを認証しなければならないことが多いので、安全な一方向認証プロトコルもまた、こうしたシナリオに不可欠である。
【０００４】
アメリカのＩＥＥＥは、有線と同等のプライバシー（ＷＥＰ）プロトコルを使用することにより、ワイヤレスローカルエリアネットワークのセキュリティを達成するＩＥＥＥ８０２．１１規格を提案し、その後、ＷＥＰプロトコルで生ずるセキュリティの脆弱性を軽減し、アクセスポイントによる移動体端末の一方向認証をサポートする８０２．１１ｉ規格を提案した。そうこうしているうちに、アメリカのＩＥＥＥは、ワイヤレスメトロポリタンエリアネットワークのセキュリティを達成し、基地局による移動体端末の一方向認証を提供するＩＥＥＥ８０２．１６規格を提案した。その後、８０２．１１ｉ規格を参照することにより、ＩＥＥＥ８０２．１６ｅ規格が提案され、ＩＥＥＥ８０２．１６規格が改良された。
【０００５】
しかしながら、本発明者は、既存の一方向認証の方法は、基地局またはアクセスポイントによる移動体端末の直接的な一方向認証を達成できないが、その代わりに、これらすべての方法は、認証サーバに基づいて一方向認証を達成することを研究で発見した。すなわち、基地局またはアクセスポイントが移動体端末上で一方向認証を行うとき、他のセキュリティプロトコルを使って、アクセスポイントと認証サーバとの間、または、基地局と認証サーバとの間に、安全なチャネルを予め確立する必要があり、その後、認証サーバが、基地局またはアクセスポイントと移動体端末との間に、一方向認証を実現する。安全なチャネルのセキュリティに問題があるとき、一方向認証の信頼性が影響を受けるだろう。さらに、新しい基地局またはアクセスポイントがネットワークシステムに加わるとき、基地局と認証サーバとの間、または、アクセスポイントと認証サーバとの間の安全なチャネルを、手動で確立する必要がある。このことは、ネットワークシステムの拡張にとって不利益である。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の実施形態は、一方向認証の信頼性を保証するために、一方向アクセス認証の方法を提供する。
【０００７】
本発明の実施形態は、一方向アクセス認証の方法を開示する。この方法は、第３のエンティティにより予めセットアップされるシステムパラメータにしたがって、第２のエンティティにより、第１のエンティティに認証要求およびキー分配パケットを送り、第１のエンティティにより、認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することと、認証要求およびキー分配パケットが有効であるとき、第１のエンティティにより、認証およびキー応答パケットを発生させ、第１のエンティティにより、第２のエンティティに認証およびキー応答パケットを送り、第２のエンティティにより、認証およびキー応答パケットが有効であるか否かを照合することと、認証およびキー応答パケットが有効であるとき、第２のエンティティにより、認証およびキー確認パケットを発生させ、第２のエンティティにより、第１のエンティティに認証およびキー確認パケットを送り、第１のエンティティにより、認証およびキー確認パケットが有効であるか否かを照合することと、認証およびキー確認パケットが有効であるとき、認証が成功し、キーが合意マスターキーとしての役割を果たすことを決定することとを含む。
【０００８】
好ましくは、第１のエンティティにより、認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することは、認証要求およびキー分配パケットのシークレットデータＳＤａｔａフィールドと第１のエンティティのプライベートキーとを使用することにより、認証要求およびキー分配パケットのキー暗号文ＣＫｅｙフィールドから、解読キーと完全性チェックキーとを取得することと、完全性チェックキーを使用することにより、第２のメッセージ完全性チェックコードを取得することと、第２のメッセージ完全性チェックコードと、認証要求およびキー分配パケット中の第１のメッセージ完全性チェックコードとが同一であるか否かを決定することとを含む。
【０００９】
好ましくは、第１のエンティティにより、認証およびキー確認パケットの有効性を照合することは、認証およびキー確認パケット中の、第２のエンティティにより使用される第１の乱数が、第１のエンティティにより発生された乱数であるか否かを決定することと、第１の乱数が、第１のエンティティにより発生された乱数であると決定されたとき、認証およびキー確認パケット中の第３のメッセージ完全性チェックコードが有効であるか否かを決定することとを含む。
【００１０】
好ましくは、第１のエンティティは、電子タグまたは移動体端末を含む。
【００１１】
好ましくは、第２のエンティティは、リーダ、アクセスポイント、または、基地局を含む。
【００１２】
本発明の実施形態は、一方向アクセス認証の方法を開示する。この方法は、第３のエンティティにより予めセットアップされるシステムパラメータにしたがって、第２のエンティティにより、第１のエンティティに認証要求およびキー分配パケットを送り、第１のエンティティにより、認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することと、認証要求およびキー分配パケットが有効であるとき、第１のエンティティにより、認証およびキー応答パケットを発生させ、第１のエンティティにより、第２のエンティティに認証およびキー応答パケットを送り、第２のエンティティにより、認証およびキー応答パケットが有効であるか否かを照合することと、認証およびキー応答パケットが有効であるとき、第２のエンティティにより、第３のエンティティに識別子認証要求パケットを送り、第３のエンティティにより、第１のエンティティの識別子の有効性を照合し、第３のエンティティにより、第２のエンティティに識別子認証応答パケットを送ることと、識別子認証応答パケットにしたがって、第２のエンティティにより、第１のエンティティの識別子が正しいか否かを照合することと、第１のエンティティの識別子が正しいとき、第２のエンティティにより、認証およびキー確認パケットを発生させ、第２のエンティティにより、第１のエンティティに認証およびキー確認パケットを送り、第１のエンティティにより、認証およびキー確認パケットが有効であるか否かを照合することと、認証およびキー確認パケットが有効であるとき、認証が成功し、キーが合意マスターキーとしての役割を果たすことを決定することとを含む。
【００１３】
好ましくは、第１のエンティティにより、認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することは、認証要求およびキー分配パケットのシークレットデータＳＤａｔａフィールドと第１のエンティティのプライベートキーとを使用することにより、認証要求およびキー分配パケットのキー暗号文ＣＫｅｙフィールドから、解読キーと完全性チェックキーとを取得することと、完全性チェックキーを使用することにより、第２のメッセージ完全性チェックコードを取得することと、第２のメッセージ完全性チェックコードと、認証要求およびキー分配パケット中の第１のメッセージ完全性チェックコードとが同一であるか否かを決定することとを含む。
【００１４】
好ましくは、第１のエンティティにより、認証およびキー確認パケットが有効であるか否かを照合することは、認証およびキー確認パケット中の、第２のエンティティにより使用される第１の乱数が、第１のエンティティにより発生された乱数であるか否かを決定することと、第１の乱数が、第１のエンティティにより発生された乱数であると決定されたとき、認証およびキー確認パケット中の第３のメッセージ完全性チェックコードが有効であるか否かを決定することとを含む。
【００１５】
好ましくは、第１のエンティティは、電子タグまたは移動体端末を含む。
【００１６】
好ましくは、第２のエンティティは、リーダ、アクセスポイント、または、基地局を含む。
【００１７】
本発明の上記実施形態から理解できるのは、第１のエンティティと第２のエンティティとの間の認証は、認証サーバを通してパスさせる必要がなく、第３のエンティティと第１のエンティティとの間および第３のエンティティと第２のエンティティとの間に、安全なチャネルを確立させる必要がなく、第１のエンティティと第２のエンティティが直接的に一方向認証を実現できるということである。さらに、識別子に基づくパブリックキーメカニズムとＷＬＡＮ認証プライバシーインフラストラクチャ（ＷＡＰＩ）のバックグラウンド識別子有効性認証メカニズムとを組み合わせることがさらに、以下の利点を提供する：１．本発明は、識別子パブリックキーメカニズムに基づいており、従来のパブリックキーのように、パブリックキーインフラストラクチャ（ＰＫＩ）を維持する必要がないため、維持作業負荷が低い。２．認証の途中で、デジタル証明書を転送する必要がないため、通信オーバーヘッドが節約される。したがって、通信オーバーヘッドが節約される。３．ＷＡＰＩメカニズムの識別子認証機能を組み込むことで、識別子に基づくパブリックキーメカニズムにおいて、識別子有効性照合を行うことが難しいという不利益を避けることができる。４．ＷＡＰＩとは異なり、識別子照合プロセスの信頼できる第三者（ＴＴＰ）署名では、署名の実現がより柔軟なものになるように、従来のパブリックキーアルゴリズムと識別子に基づくパブリックキーアルゴリズムとの両方を利用できる。５．楕円曲線上の双１次対を使用することにより、セキュリティを下げることなく、セキュリティデータの長さを短くできる。したがって、計算および通信のパフォーマンスが大幅に高まる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の実施形態にしたがった、一方向アクセス認証の方法のフローチャートである。
【実施形態の詳細な説明】
【００１９】
本発明の方法は、信頼できる第三者ＴＴＰを通して実現される。信頼できる第三者は、認証サーバであってもよいし、または、認証機能を実現できる他の何らかの装置でもよい。信頼できる第三者は、ユーザエンティティの識別子の物理認証プロセスと、システムパラメータの発生と、ユーザパラメータの確立とを担っている。
【００２０】
図１は、本発明の実施形態にしたがった、一方向アクセス認証の方法のフローチャートを図示している。具体的な実現方法は、以下の通りである。
【００２１】
ステップ１）：信頼できる第三者が、システムパラメータをセットアップする。システムパラメータは、２つのｑ位数の巡回群（Ｇ1、＋）および（Ｇ2、・）と、Ｇ1の生成元Ｐと、ｅ：Ｇ1×Ｇ1→Ｇ2であるＧ1およびＧ2の双１次写像ｅと、ランダムに選択される信頼できる第三者プライベートキーＳTTP∈Ｚ*qと、対応するパブリックキーＱTTP=ＳTTPＰ∈Ｇ1とを含む。
【００２２】
ここで、エンティティユーザｉの識別子ＩＤｉは、エンティティユーザのパブリックキーであり、エンティティユーザの対応するプライベートキーは、Ｓi=ＳTTPＩＤiである。ここで、ｉ＝１、２である。
【００２３】
上記ステップは、一方向認証がはじめて適用されるときにのみ実行される。システムパラメータがすでに確立されているときには、一方向認証の後続する反復適用では、このステップを繰り返す必要はない。
【００２４】
ステップ２）：第２のエンティティが、第１のエンティティに認証要求およびキー分配パケットを送る。第１のエンティティは、第２のエンティティから送られたパケットが有効であるか否かを照合する。パケットが有効であった場合、第１のエンティティは認証およびキー応答パケットを発生させ、第２のエンティティにパケットを送る。
【００２５】
上記ステップ２において、第２のエンティティにより第１のエンティティに送られる認証要求およびキー分配パケットは、以下のフィールドからなる。
【表１】
0005399404.tif 000002
【００２６】
ここで、
ＩＤ１フィールドは、第１のエンティティの識別子情報を示す。  
ＩＤ２フィールドは、第２のエンティティの識別子情報を示す。  
Ｎ２フィールドは、第２のエンティティにより発生させた乱数を示す。
【００２７】
シークレットデータＳＤａｔａフィールドは、シークレット乱数ｒを選択し、ｒ・Ｐを計算することにより、第２のエンティティにより取得される。
【００２８】
キー暗号文ＣＫｅｙフィールドは、第２のエンティティにより第１のエンティティに送られる、キーＫｅｙの暗号文をカプセル化する。すなわち、ＣＫｅｙ＝Ｅｋ（Ｋｅｙ）である。ここで、暗号化キーｋがｒ・ＱTTP・ＩＤ1から導き出され、導出された結果の一部が暗号化キーとして使用され、導出された結果の別の一部が完全性チェックキーとして使用される。
【００２９】
ＭＩＣ１フィールドは、ＣＫｅｙフィールドとＣＫｅｙフィールドより前のすべてのフィールドとに対して取得される、メッセージ完全性チェックコードを示す。
【００３０】
第１のエンティティが、第２のエンティティから送られた認証要求およびキー分配パケットを受信したとき、第１のエンティティは、パケット中のＳＤａｔａフィールドと自己のプライベートキーＳ１とを使用することにより、ｒ・Ｐ・Ｓ1を計算する。第１のエンティティはその後、暗号化キーと第１の完全性チェックキーとにそれぞれ対応する解読キーと第２のメッセージ完全性チェックキーとを計算結果から導き出し、第２の完全性チェックキーを使用することにより、新しいＭＩＣ１’フィールドを計算し、新しいＭＩＣ１’フィールドと、認証要求およびキー分配パケット中のＭＩＣ１とを比較する。これらが異なる場合には、第１のエンティティはパケットを廃棄する。これらが同一である場合には、第１のエンティティは、解読キーを使用することによりＣＫｅｙフィールドを解読して、キーＫｅｙを取得し、キーＫｅｙを使用することにより新しい第３の完全性チェックキーを導き出す。プロセスはその後、ステップ３）へと進む。
【００３１】
ステップ３）：第１のエンティティは、認証およびキー応答パケットを発生させ、第２のエンティティにパケットを送る。第２のエンティティは、第１のエンティティから送られたパケットが有効であるか否かを照合する。パケットが有効であった場合、第２のエンティティは、認証およびキー確認パケットを発生させ、第１のエンティティにパケットを送る。
【００３２】
上記ステップ３において、第１のエンティティにより第２のエンティティに送られる認証およびキー応答パケットは、以下のフィールドからなる。
【表２】
0005399404.tif 000003
【００３３】
ここで、
ＩＤ１フィールドは、第１のエンティティの識別子情報を示す。  
ＩＤ２フィールドは、第２のエンティティの識別子情報を示す。  
Ｎ１フィールドは、第１のエンティティにより発生させた乱数を示す。  
Ｎ２’フィールドは、第１のエンティティにより使用される乱数を示す。  
ＭＩＣ２フィールドは、キーＫｅｙから導き出される第３の完全性チェックキーを使用することにより、Ｎ２’フィールドとＮ２’フィールドより前のすべてのフィールドとに対して取得される、メッセージ完全性チェックコードを示す。
【００３４】
ステップ４）：第１のエンティティが、認証およびキー確認パケットを受信したとき、第１のエンティティは、パケットが有効であるか否かを照合する。パケットが有効であった場合には、認証は成功し、キーＫｅｙは合意マスターキーとしての役割を果たす。
【００３５】
上記ステップ４において、第２のエンティティにより第１のエンティティに送られる認証およびキー確認パケットは、以下のフィールドからなる。
【表３】
0005399404.tif 000004
【００３６】
ここで、
ＩＤ１フィールドは、第１のエンティティの識別子情報を示す。  
ＩＤ２フィールドは、第２のエンティティの識別子情報を示す。  
Ｎ１’フィールドは、第２のエンティティにより使用される乱数を示す。  
ＭＩＣ３フィールドは、キーＫｅｙから導き出される第３の完全性チェックキーを使用することにより、Ｎ１’フィールドとＮ１’フィールドより前のすべてのフィールドとに対して取得される、メッセージ完全性チェックコードを示す。
【００３７】
第１のエンティティが、第２のエンティティから送られた認証およびキー確認パケットを受信した後、第１のエンティティは、第２のエンティティにより使用されるパケット中の乱数Ｎ１’が、第１のエンティティ自身により発生させた乱数であるか否かを決定する。乱数が自己により発生させた乱数でなかった場合、第１のエンティティはパケットを廃棄する。乱数が自己により発生させた乱数であった場合、第１のエンティティは、新しい完全性チェックキー３を使用することにより、ＭＩＣ３フィールドが有効であるか否かを決定する。ＭＩＣ３フィールドが無効であった場合、第１のエンティティはパケットを廃棄する。ＭＩＣ３フィールドが有効であった場合、認証は成功し、キーＫｅｙは合意マスターキーとしての役割を果たす。
【００３８】
セキュリティをさらに高めるために、第２のエンティティが、第１のエンティティから送られた認証およびキー応答パケットを受信したとき、第２のエンティティは、第１のエンティティに対する識別子有効性照合をさらに行ってもよく、第１のエンティティに対する識別子照合がパスした後、認証およびキー確認パケットを第１のエンティティに送ってもよい。このケースでは、ステップ３）とステップ４）との間に、さらに含まれるステップがある。
【００３９】
ステップ２１）：第２のエンティティは、第１のエンティティの識別子有効性を照合する信頼できる第三者に、識別子認証要求パケットを送る。
【００４０】
上記ステップ２１において、識別子認証要求パケットは、以下のフィールドからなる。
【表４】
0005399404.tif 000005
【００４１】
ここで、
ＩＤ２フィールドは、第２のエンティティの識別子情報を示す。  
ＴＴＰフィールドは、他のデバイスの識別子有効性を照合することを担う、信頼できる第三者を示す。  
ＩＤ１フィールドは、第１のエンティティの識別子情報を示す。  
Ｎ１フィールドは、第１のエンティティにより発生させた乱数を示す。  
Ｎ２フィールドは、第２のエンティティにより発生させた乱数を示す。
【００４２】
ステップ３１）：信頼できる第三者は、照合結果に基づいて、識別子認証応答パケットを発生させ、発生させたパケットを第２のエンティティに送る。第２のエンティティは、識別子認証応答パケットに基づいて、第１のエンティティの識別子が正しいか否かを照合する。第１のエンティティの識別子が正しかった場合、プロセスは、ステップ３）へと進む。
【００４３】
上記ステップ３１において、信頼できる第三者により第２のエンティティに送られる識別子認証応答パケットは、以下のフィールドからなる。
【表５】
0005399404.tif 000006
【００４４】
ここで、
ＩＤ１フィールドは、第１のエンティティの識別子情報を示す。  
ＩＤ２フィールドは、第２のエンティティの識別子情報を示す。  
ＴＴＰフィールドは、他のデバイスの識別子有効性を照合することを担う、信頼できる第三者を示す。  
Ｎ１フィールドは、第１のエンティティにより発生させた乱数を示す。  
Ｎ２フィールドは、第２のエンティティにより発生させた乱数を示す。  
ＲＥＳ１フィールドは、第１のエンティティの識別子の有効性に関して、ＴＴＰにより行われた照合の結果を示す。  
ＳｉｇＴＴＰフィールドは、ＲＥＳ１フィールドとＲＥＳ１フィールドより前のすべてのフィールドとにおいて、ＴＴＰにより行われるデジタル署名を示す。署名は、従来のＰＫＩに基づく署名または識別子に基づく署名のどちらでもよい。
【００４５】
信頼できる第三者が、第２のエンティティから送られた識別子認証要求パケットを受信したとき、信頼できる第三者は、第１のエンティティの識別子を照合し、照合結果を識別子認証応答パケットにカプセル化し、識別子認証応答パケットを第２のエンティティに送る。認証応答パケットと識別子認証要求パケットは、ペアで現れる。
【００４６】
識別子認証応答パケット中のＲＥＳ１フィールドを使用することにより、第２のエンティティは、第１のエンティティの識別子の有効性を決定できる。
【００４７】
上記プロセスを通して、第１のエンティティに対する第２のエンティティの一方向認証が実現され、共有マスターキーＫｅｙが生成される。
【００４８】
本発明がＲＦＩＤネットワークに適用されるとき、ＲＦＩＤネットワークにおける電子タグに対するリーダの認証の問題を解決するために、第２のエンティティはリーダであり、第１のエンティティは電子タグである。リーダは、電子タグに共有キーを配布する。すなわち、電子タグに対するリーダの認証が実現され、共有マスターキーが発生される。
【００４９】
本発明がワイヤレスローカルエリアネットワークに適用されるとき、移動体端末に対するアクセスポイントの認証の問題を解決するために、第２のエンティティはアクセスポイントであり、第１のエンティティは移動体端末である。アクセスポイントは、移動体端末に共有キーを配布する。すなわち、移動体端末に対するアクセスポイントの認証が実現され、共有マスターキーが発生される。
【００５０】
本発明がワイヤレスＭＡＮに適用されるとき、ワイヤレスＭＡＮにおける移動体端末に対する基地局の認証の問題を解決するために、第２のエンティティは基地局であり、第１のエンティティは移動体端末である。基地局は、移動体端末に共有キーを配布する。すなわち、移動体端末に対する基地局の認証が実現され、共有マスターキーが発生される。
【００５１】
本発明の上述した実施形態から理解できるのは、第１のエンティティと第２のエンティティとの間の認証は、認証サーバを通してパスさせる必要がなく、第３のエンティティと第１のエンティティとの間および第３のエンティティと第２のエンティティとの間に、安全なチャネルを確立させる必要がなく、第１のエンティティと第２のエンティティが直接的に一方向認証を実現できるということである。さらに、識別子に基づくパブリックキーメカニズムとＷＡＰＩのバックグラウンド識別子有効性認証メカニズムとを組み合わせることがさらに、以下の利点を提供する：１．本発明は、識別子パブリックキーメカニズムに基づいており、従来のパブリックキーのように、パブリックキーインフラストラクチャ（ＰＫＩ）を維持する必要がないため、維持作業負荷が低い。２．認証の途中で、デジタル証明書を転送する必要がないため、通信オーバーヘッドが節約される。したがって、通信オーバーヘッドが節約される。３．ＷＡＰＩメカニズムの識別子認証機能を組み込むことで、識別子に基づくパブリックキーメカニズムにおいて、識別子有効性照合を行うことが難しいという不利益を避けることができる。４．ＷＡＰＩとは異なり、識別子照合プロセスのＴＴＰ署名では、署名の実現がより柔軟なものになるように、従来のパブリックキーアルゴリズムと識別子に基づくパブリックキーアルゴリズムとの両方を利用できる。５．楕円曲線上の双１次対を使用することにより、セキュリティを下げることなく、セキュリティデータの長さを短くできる。したがって、計算および通信のパフォーマンスが大幅に高まる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
〔１〕一方向アクセス認証の方法において、
第３のエンティティにより予めセットアップされるシステムパラメータにしたがって、第２のエンティティにより、第１のエンティティに認証要求およびキー分配パケットを送り、前記第１のエンティティにより、前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるとき、前記第１のエンティティにより、認証およびキー応答パケットを発生させ、前記第１のエンティティにより、前記第２のエンティティに前記認証およびキー応答パケットを送り、前記第２のエンティティにより、前記認証およびキー応答パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証およびキー応答パケットが有効であるとき、前記第２のエンティティにより、認証およびキー確認パケットを発生させ、前記第２のエンティティにより、前記第１のエンティティに前記認証およびキー確認パケットを送り、前記第１のエンティティにより、前記認証およびキー確認パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証およびキー確認パケットが有効であるとき、前記認証が成功し、キーが合意マスターキーとしての役割を果たすことを決定することとを含むことを特徴とする方法。
〔２〕前記第１のエンティティにより、前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することは、
前記認証要求およびキー分配パケットのシークレットデータＳＤａｔａフィールドと前記第１のエンティティのプライベートキーとを使用することにより、前記認証要求およびキー分配パケットのキー暗号文ＣＫｅｙフィールドから、解読キーと完全性チェックキーとを取得することと、
前記完全性チェックキーを使用することにより、第２のメッセージ完全性チェックコードを取得することと、
前記第２のメッセージ完全性チェックコードと、前記認証要求およびキー分配パケット中の第１のメッセージ完全性チェックコードとが同一であるか否かを決定することとを含む上記〔１〕記載の方法。
〔３〕前記第１のエンティティにより、前記認証およびキー確認パケットの有効性を照合することは、
前記認証およびキー確認パケット中の、前記第２のエンティティにより使用される第１の乱数が、前記第１のエンティティにより発生された乱数であるか否かを決定することと、前記第１の乱数が、前記第１のエンティティにより発生された乱数であると決定されたとき、前記認証およびキー確認パケット中の第３のメッセージ完全性チェックコードが有効であるか否かを決定することとを含む上記〔１〕記載の方法。
〔４〕前記第１のエンティティが、電子タグまたは移動体端末を含む上記〔１〕〜〔３〕のいずれか１項記載の方法。
〔５〕前記第２のエンティティが、リーダ、アクセスポイント、または、基地局を含む上記〔１〕〜〔３〕のいずれか１項記載の方法。
〔６〕一方向アクセス認証の方法において、
第３のエンティティにより予めセットアップされるシステムパラメータにしたがって、第２のエンティティにより、第１のエンティティに認証要求およびキー分配パケットを送り、前記第１のエンティティにより、前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるとき、前記第１のエンティティにより、認証およびキー応答パケットを発生させ、前記第１のエンティティにより、前記第２のエンティティに前記認証およびキー応答パケットを送り、前記第２のエンティティにより、前記認証およびキー応答パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証およびキー応答パケットが有効であるとき、前記第２のエンティティにより、前記第３のエンティティに識別子認証要求パケットを送り、前記第３のエンティティにより、前記第１のエンティティの識別子の有効性を照合し、前記第３のエンティティにより、前記第２のエンティティに識別子認証応答パケットを送ることと、
前記識別子認証応答パケットにしたがって、前記第２のエンティティにより、前記第１のエンティティの識別子が正しいか否かを照合することと、
前記第１のエンティティの識別子が正しいとき、前記第２のエンティティにより、認証およびキー確認パケットを発生させ、前記第２のエンティティにより、前記第１のエンティティに前記認証およびキー確認パケットを送り、前記第１のエンティティにより、前記認証およびキー確認パケットが有効であるか否かを照合することと、
前記認証およびキー確認パケットが有効であるとき、前記認証が成功し、キーが合意マスターキーとしての役割を果たすことを決定することとを含むことを特徴とする方法。
〔７〕前記第１のエンティティにより、前記認証要求およびキー分配パケットが有効であるか否かを照合することは、
前記認証要求およびキー分配パケットのシークレットデータＳＤａｔａフィールドと前記第１のエンティティのプライベートキーとを使用することにより、前記認証要求およびキー分配パケットのキー暗号文ＣＫｅｙフィールドから、解読キーと完全性チェックキーとを取得することと、
前記完全性チェックキーを使用することにより、第２のメッセージ完全性チェックコードを取得することと、
前記第２のメッセージ完全性チェックコードと、前記認証要求およびキー分配パケット中の第１のメッセージ完全性チェックコードとが同一であるか否かを決定することとを含む上記〔４〕記載の方法。
〔８〕前記第１のエンティティにより、前記認証およびキー確認パケットが有効であるか否かを照合することは、
前記認証およびキー確認パケット中の、前記第２のエンティティにより使用される第１の乱数が、前記第１のエンティティにより発生された乱数であるか否かを決定することと、前記第１の乱数が、前記第１のエンティティにより発生された乱数であると決定されたとき、前記認証およびキー確認パケット中の第３のメッセージ完全性チェックコードが有効であるか否かを決定することとを含む上記〔４〕記載の方法。
〔９〕前記第１のエンティティが、電子タグまたは移動体端末を含む上記〔６〕〜〔８〕のいずれか１項記載の方法。
〔１０〕前記第２のエンティティが、リーダ、アクセスポイント、または、基地局を含む上記〔６〕〜〔８〕のいずれか１項記載の方法。
【図１】
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